8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
1/125
T.CMULA NVERSTES
FEN BLMLER ENSTTS
KMYA ANABLMDALI
MULA YRES AM BALLARINDAK ESER ELEMENT ERNN
K FARKLI SPEKTROSKOPK YNTEM LE ANALZ
YKSEK LSANS TEZ
BERRN TOSMUR
HAZRAN 2004MULA
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
2/125
T.CMULA NVERSTES
FEN BLMLER ENSTTS
KMYA ANABLMDALI
MULA YRES AM BALLARINDAK ESER ELEMENT ERNN
K FARKLI SPEKTROSKOPK YNTEM LE ANALZ
YKSEK LSANS TEZ
Berrin TOSMUR
MULA 2004
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
3/125
I
.danmanlnda.tarafndan
hazrlanan bu alma ././. tarihinde aadaki jri tarafndan Kimya Anabilim
Dalnda yksek lisans tezi olarak oy birlii / oy okluu ile kabul edilmitir.
Bakan :..mza :
ye :..mza :
ye :mza :
ye :..mza :
ye :mza :
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
4/125
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
5/125
III
NDEKLER Sayfa No
NSZ
NDEKLER III
ZET
ABSTRACT V
EKLLER DZN IX
TABLOLAR DZN X
SEMBOLLER ve KISALTMALAR DZN XI
1.GR 1
1.1.1.BAL 1.1.1. Baln Kimyasal zellikleri 8
1.1.1.1. Nem
1.1.1.2. ekerler 9
1.1.1.3. Asitler 10
1.1.1.4. Proteinler ve aminoasitler 11
1.1.1.5. Enzimler 11
1.1.1.6. Mineral maddeler 12
1.1.1.7. Vitaminler 13
1.1.1.8. Bitki fenolleri, fitonsitler 13
1.1.1.9. Dier maddeler
1.1.2. Baln Fiziksel zellikleri 13
1.1.2.1. Kl
1.1.2.2. Nem ekme
1.1.2.3. Viskozite 15
1.1.2.4. zgl arl 151.1.2.5. Krlma says 15
1.1.2.6. Renk
1.1.2.7. I evirme 16
1.1.3. Baln Farmakolojik zellikleri 16
1.1.4. Baln Ar Metal, Eser Element ve Mineral Maddeerii 17
1.1.4.1. Kurun (Pb)
1.1.4.2. Kadmiyum (Cd) 20
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
6/125
IV
1.1.4.3. Demir (Fe)
1.1.4.4. Bakr (Cu)
1.1.4.5. Nikel (Ni)
1.1.4.6. Mangan (Mn)
1.1.4.7. inko (Zn)
1.1.5. rnek Hazrlama Yntemleri
1.1.5.1. Organik yapnn paralanmas 23
1.1.5.1.1. Kuru yakma teknii
1.1.5.1.2. Ya Yakma Teknii 2
1.1.5.1.3. znrletirme in Kullanlan Reaktifler 27
1.1.5.1.3.1. Hidroklorik asit (HCl) 2
1.1.5.1.3.2. Nitrik asit (HNO3) 2
1.1.5.1.3.3. Perklorik asit (HClO4) 2
1.1.5.1.3.4. Hidroflorik asit (HF) 2
1.1.5.1.3.5. Slfirik asit (H2SO4) 28
1.1.5.1.3.6. Hidrojen peroksit (H2O2) 29
1.1.5.1.3.7. Kral suyu ( HCl/HNO3 ) 29
1.1.5.1.3.8. HClO4/HNO3/H2SO4 ile znrletirme 291.1.6. almada Kullanlan Spektroskopik Yntemler 29
1.1.6.1. Atomik Spektroskopi 2
1.1.6.1.1. Alevli Atomik Absorpsiyon Spektroskopisi 33
1.1.6.1.1.1. Spektral Giriimler 3
1.1.6.1.1.2. Kimyasal Giriimler 3
1.1.6.1.1.3. yonlama Etkileri 3
1.1.6.1.2. Endktif iftlemi Plazma (ICP)Spektroskopisi 371.1.6.1.2.1. ICP'yi Karakterize Eden zellikler 40
1.1.6.1.2.2. Giriimler
1.1.6.1.2.2.1. Kimyasal giriimler 4
1.1.6.1.2.2.2. Spektral giriimler 42
2. KAYNAK ZETLER 43
2.1. Baldaki Ar Metal erii zerine Yaplm almalar
2.2. Baln Fizikokimyasal zellikleri zerine Yaplm almalar 50
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
7/125
V
3. MATERYAL ve YNTEM
3.1. alma Blgesinin Seimi
3.1.1. Termik santral blgesi
3.1.2. Trafik younluunun fazla olduu ve termik santraletkisindeki blge
3.1.3. Referans blgesi
3.2. rneklerin Toplanmas 54
3.3. rneklerin Analize Hazrlanmas 54
3.4. rneklerin Analiz Edilmesi 5
3.4.1. Spektroskopik Analizler 5
3.4.1.1. Hazrlanan rneklerin AAS ile analizi 55
3.4.1.1.1. Zn (inko) analizi 5
3.4.1.1.2. Mn (Mangan) analizi 5
3.4.1.1.3. Fe (Demir) analizi 5
3.4.1.1.4. Cu (Bakr) analizi 5
3.4.1.1.5. Ni (Nikel) analizi
3.4.1.2. Hazrlanan rneklerin ICP ile analizi 58
3.4.2. Fizikokimyasal Analizler 5
3.4.2.1. Nem miktarnn belirlenmesi 59
3.4.2.2. Kl miktarnn belirlenmesi 59
3.4.2.3. pH Deeri - Serbest asitlik - Lakton ve Formolsaylar belirlenmesi 6
3.4.2.4. Titre edilebilen toplam asitlik 60
3.4.2.5. Lakton ierii
3.4.2.6. Formol titrilemesi
3.4.2.7. Diastaz says analizi 63.4.2.8. Hidroksimetilfurfural (HMF) analizi 62
3.4.2.9. nvert eker Analizi 6
3.4.2.10. Sakkaroz analizi
4. ARATIRMA BULGULARI
4.1. Ar Metal ve Eser Element Analiz Bulgular 65
4.2. Fizikokimyasal Analiz Bulgular 72
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
8/125
VI
5. SONULAR ve TARTIMA 74
5.1. Ar Metal erii 74
5.1.1. Fe (Demir)
5.1.2. Cu (Bakr)
5.1.3. Mn (Mangan)
5.1.4. Ni (Nikel)
5.1.5. Zn (inko)
5.1.6. Pb (Kurun)
5.1.7. Cd (Kadmiyum)
5.2. Fizikokimyasal erik
5.2.1. Kl
5.2.2. Nem
5.2.3. HMF
5.2.4. Diyastaz 98
5.2.5. nvert eker
5.2.6. Sakaroz
5.2.7. Asitlik
5.2.8. pH 5.2.9. Lakton
5.2.10. Formol
KAYNAKLAR 10
ZGEM 111
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
9/125
VII
MULA YRES AM BALLARINDAK ESER ELEMENT ERNN K
FARKLI SPEKTROSKOPK YNTEM LE ANALZ
(Yksek Lisans Tezi)Berrin TOSMUR
MULA NVERSTES
FEN BLMLER ENSTTS
2004
ZET
Bu almada Mula ve yresindeki am ballarnn ar metal ierikleri iki farkl
spektroskopik yntem ile analiz edilmitir. Ayrca bal rneklerinin fizikokimyasal
analizleri de yaplmtr.
almada Mula evresindeki farkl blgeden ve 10 farkl rnekleme
noktasndan nisan, temmuz ve ekim dnemlerinde toplanan rnekler analiz
edilmitir.
Toplanan 30 adet am bal rneinin Atomik Absorpsiyon Spektroskopisi ve
Indktif Elemi Plazma Spektroskopisi ile analizleri yaplm, bulunan sonular
karlatrlm ve deerlendirilmitir. Elde edilen bulgular her iki yntem iin
ortalama olaraku ekildedir. Fe; 10.92 mg/kg, Cu; 2.46 mg/kg, Mn; 1.06 mg/kg,
Zn; 0.95 mg/kg, Ni; 0.91 mg/kg, Pb; 0.25 mg/kg, Cd; 0.013 mg/kg dr.
Bulunan bu deerlerin FAO ve WHO tarafndan belirlenen aralklarn ierisinde
olduu saptanmtr.
Anahtar kelimeler : am bal, ar metal, atomik absorpsiyon spektroskopisi indktif
iftlemi plazma spektroskopisi.
Sayfa adedi :122
Tez yneticisi : Prof. Dr. Ahmet BALCI
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
10/125
VIII
THE ANALYSIS of TRACE METAL CONTENT in HONEYDEW HONEY in
MULA REGION with TWO DIFFERENT SPECTROSCOPIC METODS
(M.Sc.Thesis)
MULA UNIVERSITY
INSTITUTE of SCIENCE and TECHNOLOGY
2004
ABSTRACT
In this study the honeydew, that were supplied from Mula region, were analyzed
in terms of trace metal content by two different spectroscopic methods. In addition to
this, physicochemical analysis of the samples were also done.
The samples that were collected in April, July and October from three different
regions and 10 different station point in Mula were analyzed.
Collected 30 honeydew samples were analyzed by Atomic Absorption
Spectroscopy and Inductive Couple Plazma and their results were discussed and
compared. The results for the two analyzes were approximately as follows: Fe; 10.92
mg/kg, Cu; 2.46 mg/kg, Mn; 1.06 mg/kg, Zn; 0.95 mg/kg, Ni; 0.91 mg/kg, Pb; 0.25
mg/kg, Cd; 0.013 mg/kg.It is determined that, the values are in the interval which are assigned by FAO
and WHO.
Key Words: Honeydew honey, heavy metal, atomic absorption spectroscopy.
inductive couple plazma spectrometry.
Page Number :122Adviser: Prof. Dr. Ahmet BALCI
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
11/125
IX
EKLLER DZN
ekil No ekil 1.1 Vcut svsndaki konsantrasyona bal olarak ar metallerin etkileri 2
ekil 1.2 ematik olarak ar metallerin doaya yaylmlar 4
ekil 1.1.1 Bir atomun absorpsiyon ve emisyon spektrumlar 31
ekil 1.1.2 Alevli Atomik Absorpsiyon Spektroskopisi cihaznn genel hatlar 33
ekil 1.1.3 ICP Plazma kayna 39
ekil 1.1.4 Plazma iinde iyon oluumunun emas 40
ekil 1.1.5. (a) 5 Mhz ve (b) 27 Mhz'de Plazma ekilleri ekil 3.1 Bal rneklerinin topland Mula ve yresinin genel grnm
ekil 5.1 AAS ile llen metallerin blgelere gre ortalama deerleri
ekil 5.2 ICP ile llen metallerin blgelere gre ortalama deerleri
ekil 5.3 ICP ile llen Pb ve Cd metallerinin blgelere gre ortalama deerleri
ekil 5.4 AAS ve ICP de llen Fe deerlerinin karlatrlmas 79
ekil 5.5 AAS ile llen Fe deerlerinin dnemsel grafii 80
ekil 5.6 AAS ve ICP de llen Cu deerlerinin karlatrlmas 82
ekil 5.7 AAS ile llen Cu deerlerinin dnemsel grafii 83
ekil 5.8 AAS ve ICP de llen Mn deerlerinin karlatrlmas 85
ekil 5.9 AAS ile llen Mn deerlerinin dnemsel grafii 86
ekil 5.10 AAS ve ICP de llen Ni deerlerinin karlatrlmas 88
ekil 5.11 AAS ile llen Ni deerlerinin dnemsel grafii 89
ekil 5.12 AAS ve ICP de llen Zn deerlerinin karlatrlmas 90
ekil 5.13 ICP ile llen Zn deerlerinin dnemsel grafii 91ekil 5.14 ICP ile llen Pb deerlerinin dnemsel grafii 93
ekil 5.15 ICP ile llen Cd deerlerinin dnemsel grafii 95
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
12/125
X
TABLOLAR DZN
Tablo No
Tablo 1.1 Temel endstrilerden atlan metal trleri 3
Tablo 1.1.1 am ballar ile iek ballarnn bileimleri
Tablo 1.1.2 Baldaki mineral maddelerin dalm 12
Tablo 1.1.3 FAO-WHO Birleik Gda Kodeksinin nerdii ar metalmiktarlar
Tablo 1.1.4 Atomik spektroskopi metotlarnn snflandrlmas 32
Tablo 3.1 AAS cihazndaki analizler iin alma koullar 57
Tablo 3.2 ICP cihazndaki analizler iin alma koullar 58
Tablo 4.1 Nisan dnemi AAS sonular (mg/kg) 66
Tablo 4.2 Temmuz dnemi AAS sonular (mg/kg) 67
Tablo 4.3 Ekim dnemi AAS sonular (mg/kg) 68
Tablo 4.4 Nisan dnemi ICP sonular (mg/kg) 69
Tablo 4.5 Temmuz dnemi ICP sonular (mg/kg) 70
Tablo 4.6 Ekim dnemi ICP sonular (mg/kg) 71
Tablo 4.7 am ballarnn fizikokimyasal ierikleri 73Tablo 5.1 Bal rneklerindeki ar metal ierii ile ilgili olarak 75
lkemizde ve dnyada yaplm almalar
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
13/125
XI
SEMBOLLER ve KISALTMALAR
AAS Atomik Absorpsiyon Spektroskopisi
ICP ndktif Elemi Plazma Spektroskopisi
AES Atomik Emisyon (yaynm) Spektroskopisi
TSE Trk Standartlar Enstits
HMF Hidroksimetilfurfural
FOA Gda-Tarm rgt
WHO Dnya Salk rgt
APDC Amonyum pirolidin ditiyokarbamat
EDTA Etilen diamin tetra asetik asit
PCP Pentaklorofenol
CCA Kromat bakr arsenat
ACC Asit bakr kromat
TBTO Tri btil kalay oksit
PNAA n ayrml ntron aktivasyon enerjisi
ETAAS Grafit Frn Atomik Absorpsiyon Spektroskopisi
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
14/125
1
1.GR
Antik alarda metal cevherleri ilenmeye balandndan beri metaller insan
faaliyetleri sonucu olarak doal evrimler dnda atmosfere, hidrosfere ve pedosfere
yaylmaya balamlardr. Yzyllar boyunca insanlar ar metalleri etkilerini
bilmeden tak, silah, su borusu gibi amalar iin kullanmlardr. Sanayileme ile
birlikte ar metal ieren kmrlerin yaklmaya balanmas endstri blgelerindeki
ar metal kirliliini ar boyutlara ulatrm ve ar metal kirliliinden kaynaklanan
zehirlenmeler ortaya kmtr.
Gerekte ar metal tanm fiziksel zellik asndan younluu 5 g/cm3 den daha
yksek olan metaller iin kullanlr. Bu gruba kurun, kadmiyum, krom, demir,
kobalt, bakr nikel, civa ve inko olmak zere 60dan fazla metal dahildir. Bu
elementler doalar gerei yer krede genellikle karbonat, oksit, silikat ve slfrleri
halinde bulunduu gibi silikatlar iinde hapsedilmi olarak da bulunurlar. Her ne
kadar metallerin younluk deerinden hareketle ekolojik sistem zerindeki etkileri
tanmlanmaya allyorsa da gerekte metallerin younluk deerleri onlarn
biyolojik etkilerini tanmlamaktan ok uzaktr. rnein younluu 3.65 g/cm3 olan
baryumun veya 4.51 g/cm3
olan titanyumun biyolojik sistemlere kadmiyum (8.65g/cm3), kurun (11.34 g/cm3) veya lantanit grubu metallerden (5.25 - 9.84 g/cm3) ok
daha farkl etkilerde bulunduu kesindir. Bir elementin younluu aslnda periyodik
sistemdeki (grup ve gruptaki sra) yerinin, kimyasal zellikleri de elementin ait
olduu grubun fonksiyonudur. Metallerin ekolojik sistem zerine etkilerinden
bahsederken aslnda metalin ait olduu grubun ele alnmas ve bu zelliin
vurgulanmas biyolojik etki asndan ok daha anlamldr.
A
r Metallerin Etkileri: A
r metaller biyolojik proseslere kat
lma derecelerinegre yaamsal ve yaamsal olmayan olarak snflandrlrlar. Yaamsal olanlarn
organizma yapsnda belirli bir konsantrasyonda bulunmalar gereklidir ve bu
metaller biyolojik reaksiyonlara katldklarndan, besinler yoluyla dzenli olarak
alnmalar zorunludur. rnein bakr hayvanlarda ve insanlarda krmz kan
hcrelerinin, bir ok oksidasyon ve redksiyon prosesinin vazgeilmez parasdr
(Bigersson, 1988). Buna karn yaamsal olmayan ar metaller, ok dk
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
15/125
2
konsantrasyonda bile psikolojik yapy etkileyerek salk problemlerine yol
amaktadr. Buna en iyi rnek kkrtl enzimlere balanan civadr (Duffus, 1996).
Bir ar metalin yaamsal olup olmad dikkate alnan organizmaya da baldr.
rnein nikel bitkiler asndan toksik etki gsterirken, hayvanlarda iz element
olarak bulunmas gerekir.
Baz sistemlerde ar metallerin etki mekanizmas konsantrasyona bal olarak
deiir. Bu tr organizmalarda metallerin konsantrasyonu dikkate alnmaldr. ekil
1.1de ar metallerin vcut svsndaki konsantrasyonuna bal olarak etkileri
ematik olarak verilmitir. Ar metaller konsantrasyon snrn atklar zaman
toksik olarak etki gsterirler. Fakat ar metaller canl bnyelerde sadece
konsantrasyonlarna bal olarak etki gstermezler, ayrca canl trne ve metal
iyonunun yapsna (znrlk deeri, kimyasal yaps, redoks ve kompleks
oluturma yetenei, vcuda alnekline, evrede bulunma sklna, lokal pH vb)
bal olarakta etki gsterirler. Bu nedenle dzenli olarak tketildiinden dolay ime
sularnn ve yiyeceklerin ierebilecei maksimum ar metal konsantrasyon deerleri
snrlandrlmtr.
ekil 1.1. Vcut svsndaki konsantrasyona bal olarak ar metallerin etkileri
nsanlarn tkettii doal gdalarn yaps endstrinin gelimesi ile gn getike
bozulmaktadr. Topran, havann ve suyun kirlenmesine bal bir takm bulamalar
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
16/125
3
yolu ile bitkisel ve hayvansal gdalarnda bileimi deimektedir. Gda maddelerine
bulaan toksik maddeler iinde insan saln en fazla tehdit eden ve zararl olarak
bilinenler ise ar metallerdir (Vercruysse, 1984).
Ar metallerin su kaynaklarna geii endstriyel atklar veya asit yamurlarnn
topra dolays ile de bileiminde bulunan ar metalleri zmesi, znen bu ar
metallerin rmak, gl ve yeralt sularna ulamas ile olmaktadr. Sulara tanan ar
metaller ar derecede seyrelirler ve ksmen karbonat, slfat, slfr olarak kat
bileik oluturmak sureti ile su tabanna ker ve bu blgede zenginleirler. Sediment
tabakasnn adsorpsiyon kapasitesi snrl olduundan dolay da sularn ar metal
konsantrasyonu srekli olarak ykselmektedir. lkemizde de bata tuz ihtiyacn
karladmz tuz gl gibi kapal gllerimizde yeterli evresel nlem
alnmadndan ve su havzalarnda kontrolsz sanayilemeye izin verilmesinden
dolay bu blgede ar metal konsantrasyonu srekli ykselmektedir.
Ar metallerin ekolojik sistemde yaynmlar dikkate alndnda doal
evrimlerden daha ok insann neden olduu etkiler nedeniyle evreye yaylmn sz
konusudur. Kullanma bal kirlenmenin yan sra kazalar sonucu da ar metallerin
evreye yaynm nemli miktarlara ulamaktadr. Yllk olarak doal evrimler
sonucu 7.600 ton Cd 18.800 ton As, 3.600 ton Hg 332.000 ton Pb atmosfereatlmaktayken insan faaliyetleri sonucu dearj edilen miktarlar ise Se (19 kat), Cd (8
kat), Hg, Pb, Sn (6 kat), As, Ni ve Cr (3 kat) ) daha fazladr(Rether, 2002)
Ar metallerin evreye yaynmn da etken olan en nemli endstriyel faaliyetler
imento retimi, demir elik sanayi, termik santraller, cam retimi, p yakma
tesisleridir. Tablo 1.1de temel endstrilerden atlan metal trleri genel olarak
gsterilmitir.
Tablo 1.1. Temel endstrilerden atlan metal trleri(Rether, 2002)
Endstri Cd Cr Cu Hg Pb Ni Sn
Kat Endstrisi - +
Petrokimya +
Klor-alkali retimi + +
Demir-elik San + +
Enerji retimi (Termik) + + +
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
17/125
4
Gdalara toksik element bulamalar ok eitli kaynaklardan olmaktadr. Bu
kirletici kaynaklardan doaya yaylan toksik metaller doadan bitkiye gemekte,
insanlar ve hayvanlar tarafndan gdalarla birlikte alnmakta, uygulanan deiik
teknik srelerle yeniden doaya dnmekte veya canl bnyesinde birikim
yapmaktadr. Endstri ve teknolojinin gelimesine paralel olarak gerekli nlemler
alnmazsa bu ember ierisinde dolaan metal miktarnn giderek artaca
belirtilmektedir (Eki, 1981).ekil 1.2de farkl sektrlerden biyosfere ar metal
yaynmematik olarak verilmitir.
ekil 1.2. ematik olarak ar metallerin doaya yaylmlar (Rether, 2002).
Bal ile ar metal ilikisi: Dnyann birok yerinde baldaki ar metal ieriinin
evre kirliliini belirlemede bir kriter olarak kullanlabilecei ynnde almalar
yaplmaktadr. Ar kolonilerinin ok farkl bitkisel kaynaa yaylm gstermeleri
nedeni ile, son yllarda evresel bulama almalarnda arlarn ve ar rnlerinin
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
18/125
5
indikatr olarak kullanlmas ynnde almalar yaygnlamaktadr. Bylece
lkemizde ve dnyada birok aratrmac evre kirliliinin ve kimyasal bulamann
bir gstergesi olarak arlarda ve ar rnlerinde eser element ve ar metal
kalntlarn aratrm ve aratrmaya da devam etmektedir.
lkemizin deiik blgelerinde sahip olduklar floraya bal olarak farkl ballar
retilmektedir. Mula ve yresinde am bal, Akdeniz blgesi ve civarnda narenciye
bal, dier illerimiz de ise iek bal retilmektedir (Kayral ve Kayral, 1984).
retilen bu ballar yurt iinde tketildii gibi yurt dna da ihra edilmektedir.
Bata Almanya olmak zere eitli lkelere am bal ihra edilmektedir. am bal
retiminde ilk sralarda olunmasna ramen, bal ihracatnda zellikle son yllarda
belirgin bir azalmann balad gzlenmektedir. zellikle yurt dna ihra
edilmesinde son yllarda ciddi sorunlar yaanmaktadr. Trkiyenin bal ihracat 1997
yl Devlet statistik Enstits verilerine gre 7.000 ton civarndadr. Ancak bu
miktarn bal retimindeki kademeli azalmaya paralel olarak 2001 ylnda 536 tona
kadar dt grlmektedir (Kalpakolu, 2000).
Dnyada sadece lkemizde, Bat Akdeniz ve Ege blgesinde, youn olarak da
Mula ve yresinde elde edilen ve dnya retiminin %90n karlayan am bal
retimimizde bu sorun ok daha ileri boyutlardadr (Tolon, 1999). Avrupa Birliininyapt sk biyokimyasal denetimler sonucunda ihra edilen ballarn ounun
standartlara uymad, ierisinde ila ve metal kalntlar saptand rapor edilmitir
(ahinler ve ahinler, 2001).
Tolon (1999) tarafndan Mula ve yresi am ballarnn biyokimyasal
zelliklerine ynelik yaplan aratrmada blgedeki termik santrallerin evreyi
kirletmekte olduu, dolaysyla doal yapnn bozulduu ve bu bozulmaya bal
olarak bal retimi ve kalitesinin olumsuz ynde etkilendii tespit edilmitir. Yine bualmada bal ierisindeki baz ar metaller ve mineral deerlerinin, Gda
Kodeksinde belirtilen st snrlarn zerinde olduu rapor edilmektedir. alma
sonularna gre balda bulunan metal ieriklerine, hava koullar, toprak yaps, iklim
etkileri, bitki rts gibi faktrler etki etmektedir.
Bu alma iki temel olguya dayanmaktadr. Birincisi blge iin ekonomik
deeri byk olan am ballnn retiminin azalmas ikincisi ise, blgedeki am
ballarnn ar metal ierikleridir. Bu amala zellikle Mula ve yresi ile Yataan
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
19/125
6
Termik Santrali etkisinde kalan am ballarnn ar metal analizleri ve fizikokimyasal
ierikleri referans bir am bal ile birlikte deerlendirilerek Yataan Termik
Santralinin ve tat trafiinin neden olabilecei evre kirliliinin bal ieriini ne
lde etkilendiinin belirlenmesi amalanmtr. Bu amala yl iinde drt aylk
periyotlarda defa on farkl yerden am bal rnekleri alnm ve ballardaki ar
metal miktarlar hem eskiden beri gvenilir bir yntem olarak kullanlan Alevli
Atomik Absorpsiyon (AAS) teknii hem de yeni, hzl ve daha hassas bir cihaz olan
ndktif iftlemi Plazma (ICP) teknii ile belirlenmitir.
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
20/125
7
1.1. BAL
Bal, arlarnn ieklerden topladklar nektarn fiziksel ve kimyasal deiikliklere
uratldktan sonra kendi yaptklar veya hazr olarak verilen petek gzlerine
depoladklar tatl ve ok deerli bir besindir (Gen, 1993).
TSE 3036e gre ise bal bitkilerin ieklerinde bulunan nektarn veya bitkilerin
canl ksmlaryla baz ekanatl bceklerin salgladklar tatl maddelerin bal arlar
tarafndan toplanmas, vcutlarnda bileimlerinin deitirilip petek gzlerinde depo
edilmesi ve burada olgunlamas sonucu meydana gelen koyu kvamda tatl bir
rndr(Anonim, 1990).
A.B.D Gda ve la Kontrol Komisyonu yaynlad ynetmelikte de, baln
tanmnu ekilde verilmektedir; Bal; bal arlarnn (Apis Mellifera ve Apis dorsata)
bitki nektar ve sakarin rnlerini olgunlatrp, gmelerde depolamas ile oluan,
polarize sola eviren, %25ten fazla nem, %25ten fazla kl, %8den fazla
sakkaroz iermeyen bir gda maddesidir. (Anonim, 1989).
Ballar arlarn yararland kaynaa gre ikiye ayrlr.
iek Bal: Arlarn genellikle bitkilerin nektarlarndan yaptklar baldr. rnein:
kekik bal, yonca bal, narenciye bal, pamuk bal vb(Gemici, 1992).
Salg Bal: Arlarn genellikle bitkilerin veya baz bceklerin salglarndan yaptklar
baldr. rnein; am bal, yaprak bal, (Anonim, 1990)
Pazarlama ekillerine gre ise balca tipe ayrlmaktadr.
Petekli bal: Petei ile birlikte piyasaya arz edilen baldr. ereveli petekli bal, tabii
petekli bal, para petekli bal, blme petekli bal, kara kovan bal.
Szme bal: Szme bal, petekli ballarn oda scaklnda (20-35o
C) santrifj yolu ileveya hibir ilem yapmakszn kendiliinden peteinden ayrlmas ile elde edilen
peteksiz baldr. Kristallemi szme bal, krema szme bal.
Pres bal: Pres bal, yavrusuz (larvasz) peteklerin preslenmesi ile elde edilen baldr.
(Ceyhan, 2000)
Bal ierdii maddelerin eitlilii nedeniyle olduka karmak bir yap gsterdii
gibi, eitli yrelere ve elde edili zamanlarna gre de olduka farkl yaplar
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
21/125
8
gsterebilmektedir. Crane (1975)de yapt bir aratrmada am ballar ile iek
balnn bileimini tablo halinde vermitir.
Tablo 1.1.1. am ballar ile iek ballarnn bileimleri (Crane, 1975)
iek bal am balBileen
Ort Min-Max Ort Min-Max
Su % 17.2 13.4-22.9 16.3 12.2-18.2
Fruktoz,% 38.19 27.25-44.26 31.80 23.91-38.12
Glukoz, % 31.28 22.03-40.75 26.08 19.23-31.86
Sakaroz, % 1.31 0.25-7.57 0.80 0.44-1.14
Maltoz,% 7.31 2.74-15.98 8.80 5.11-12.48
Yksekekerler, % 1.50 0.13-8.49 4.70 1.28-11.50
Tayin edilemeyen, % 3.1 0-13.2 10.1 2.7-22.4
pH 3.91 3.42-6.10 4.45 3.90-4.88
Serbest asitlik 22.03 6.74-47.19 49.07 30.29-66.02
Lakton 7.11 0-18.76 5.80 0.36-14.09
Total asitlik 29.12 8.68-59.49 54.88 34.62-76.49
Lakton/serbest asitlik 0.335 0-0.950 0.127 0.007-0.385
Kl,% 0.169 0.020-1.028 0.730 0.212-1.185
Azot,% 0.041 0-0133 0.100 0.047-0.223
Diyastaz 20.8 2.1-61.2 31.9 6.7-48.4
1.1.1. Baln Kimyasal zellikleri
Baln kimyasal ierii sayesinde baln besleyici, iyiletirici ve hastalklardan
koruyucu zellikleri olduu ifade edilmektedir (Sorkun, 1987; Przybylowski, 2001)
Kimyasal analizler sonunda balda, elementlerden kalsiyum, sodyum, potasyum,
magnezyum, aliminyum, krom, mangan, nikel, silikon, titanyum, inko; enzimlerden
diyastaz, invertaz, katalaz, peroksidaz, lipaz, amilaz, asitlerden formik asit, sitrik asit,
tartarik asit, okzalik asit; vitaminlerden B1, B2, B3, B5, B6, C, E, K ya rastlanmtr.
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
22/125
9
Ancak tm bunlar tek bir bal rneinde bulunmayp, baln yapld bitkinin
kaynana gre de, baln kimyasal ierii farkllklar gstermektedir (Sorkun, 1987).
1.1.1.1. Nem
Balda nem miktar ok nemli bir faktrdr. nk baln z, youn eker
solsyonu olduundan, zgl arl ve bozulmadan kalabilmesi yapsndaki su
miktar ile yakndan ilgilidir (Dustmann, 1979). Baln nem miktarna; bitki kayna,
scaklk, ya, srlama durumu, szme ve pazarlama srasndaki ilemler, baln
olgunlama derecesi, depolanan odann rutubeti etkili olmaktadr (Tolon, 1999).
Dnya standartlarna gre, olgunlam bir balda nem orannn %20yi gememesi
gerekmektedir. iek ballar ortalama %17.2, salg ballar ise ortalama %16.3 nem
iermektedir (Hl, 1984). Fakat depolama srasnda bir glkle (fermantasyon)
karlamamak iin en ideali, baldaki su miktarnn %15-18 dolaynda olmasdr
(Keskin, 1982; Doarolu, 1999).
1.1.1.2. ekerler
Genel yap itibariyle karbonhidratl bir madde olan baln, kuru maddesinin %95-
99 unu ekerler oluturur. Baln ierisinde on be eit eker tespit edilmi olup
bunlardan bazlarunlardr. Fruktoz, glikoz, sakkaroz, maltoz, izomaltoz, erloz,
kestoz, melezitoz refinoz ve dekstrozdur. ekerler genellikle vizkozite, nem ekme
zellii, enerji deeri, kristalizasyon gibi baln fiziksel yapsn belirler.rnein bal,
iindeki dekstrozun fazlasnn kristallemesi ile ekerlenir. Baz ballar petek iindekristalleebilirken, bazlar hi kristallemezler. Baln kristallenmesine neden olan
scaklk 13.8 oCdir. Yaplan aratrmalarda, bu derecenin altnda ve stndeki
scaklklarda kristallenme daha yava olur. Kristallenen baln 60-65,5 oCde 30
dakika stlmas gerekir (Anonim, 1988).
Balda bulunan ekerlerin nemli bir ksm ise glikoz ve fruktozdan oluan invert
ekerler meydana getirmektedir. Genel olarak fruktoz ekeri dierlerinden fazladr
(Anonim, 1988). Glukoz ve fruktozun ortalama oran
, 1.2/2 (White, 1978).
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
23/125
10
Bu iki eker nektarda fazla miktarda bulunan sakkarozun invertaz enzimi ile
inversiyona uramas ile meydana gelir. Sakkarozun baldaki miktar, baln
olgunlama derecesine ve nektarn bileimine gre deiir. ok erken hasat edilen
olgunlamam ballar fazla miktarda sakkaroz ierir.
1.1.1.3. Asitler
Bal asidik zellikte bir madde olup pHs 3.29-4.87 arasnda deimektedir
(Anonim 1988).Baln asitlik derecesi malik asit olarak hesaplanr ve genellikle %0.1
ve %0.4 aras deiir (Keskin, 1982).Bal iin TSE tarafndan belirtilen 4.2lik pH
dzeyinin salg bal iin dk bir snr olduu grlmtr (Temiz, 1981).
Baln tatll, asitliin fark edilmesini gletirmektedir. Balda bulunan asitler
sadece baln tat ve lezzetine katkda bulunmayp, balda mikroorganizma gelimesini
nleyici (inhibe edici) etkiye sahiptir (nltrk, 1998). Birok mikroorganizma asitli
ortam sevmemektedir. Baln olgunlamas sresi iinde arlar asitlii arttrmaktadr.
Balda kesin olarak tespit edilen asitleryle sralanabilir; Asetik asit (sirke asidi),
btirik asit (tereya asidi), sitrik asit (limon asidi), formik asit (karnca asidi), laktik
asit (st asidi), malik asit (elma asidi), sksinik asit (kehribar asidi), glikonik asit
(glikonik asit, eker veya glikozun oksitlenmesi ile oluur), oksalik asit (tle, 1995).
Glikonik asit hari, balda bulunan dier asitlerin kayna kesin olarak
bilinmemektedir. Glikonik asit ise, balda bulunan glikoza bir enzim etki etmesi
sonucu olumaktadr (White, 1963). zellikle malik ve sitrik asidin tat ve kokuda
etkili olduu bilinmektedir. iek ballarnn asitlik dzeyi am ballarna gre daha
yksektir (Crane, 1975). Salg ve karm ballarnda, topraktaki tampon, tuz ve demir
miktarnn yksekliine bal olarak, asitlik dzeyi dk, dolays ile pH dahayksektir (Keskin, 1982).Bunun yan sra baln uzun sre inko galvanize kaplarda
depolanmas asitlii ykseltir ve pH drr (Kleinschmidt, 1997).Balda mineral
maddenin artmas da asitlii azaltr ve pH ykseltir(Gnbey-erifolu, 1993).
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
24/125
11
1.1.1.4. Proteinler ve aminoasitler
Baldaki proteinlerin belirlenmesi, baln doal veya yapay olup olmadnn
anlalmas asndan nemli olduu gibi, beslenme ynnden de nemlidir. Ballarda
protein ierii normalde %0.5 den daha azdr.
Doada buluna 20 eit aminoasitten 18 tanesi balda bulunur. Bunlar; Lisin,
histidin, arginin, aspartik asit, treonin, sistin, valin, metionin, lsin, izolsin, serin,
glutamik asit, prolin, glisin, alanin, tirozin, fenilalanin, triptolin. Bu aminoasitlerin
kaynan nektar ve polenler tekil etmektedir (Anonim, 1988).
1.1.1.5. Enzimler
Balda bulunan maddeler arasnda enzimler en ilgin olandr. Isya kar olan
hassasiyetlerinden dolay enzimler zellikle beslenme asndan bal kalitesinin
belirleyicisidirler. nk baln biyolojik ve besleyici kalitesi, yapsnda bulunan
enzimlerin tahrip edilip edilmemesi ile yakndan ilgilidir.
Bal enzimlerinin ilgin bir zellii de, doal ve yapay ballar arasndaki
farkllklar iin belirleyici olmasdr. Balda en fazla rastlanan enzimler diastaz,invertaz ve katalazdr. Bunun yan sra maltaz, laktaz, proteaz, oksidaz gibi
enzimlerin de balda belli deerlerde bulunduu saptanmtr.Bu enzimler iinde en
aktif olan invertazdr (Huidobro vd, 1995).Bu enzimin etkisi ile sakkaroz daha basit
ve kolay sindirilebilen glikoz ve fruktoza dnr (Muller ve Tobin, 1980).Katalaz
yalnzca doal balda bulunur(Crane, 1975; Maurizio, 1975; Enitegil, 1977).
Saf ve hibirekilde stlmam balda enzim miktar olduka fazladr. zellikle
diastaz enzimi
s
ya kar
dayan
ks
z olduundan balda yap
labilecek herhangi birhile bu enzim miktarnda meydana gelen azalma ile belirlenebilir. Balda diastaz
saysnn azalmas ile invert eker dzeyi de azalmaktadr (Crane, 1975; Doarolu,
1999).
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
25/125
12
1.1.1.6. Mineral maddeler
Mineral ierii eidi renksiz balda %0.04 den baz koyu renkli ballarda %0.2ye
kadar eitlilik gsterir. Bu ierik nektarn topland bitkinin yetitii yerdeki
topran tipine, retim dnemine, retim yntemine, iklim eidine ve farkl corafik
kkene de baldr (White, 1984; Gen, 1993; Anklam, 1998; Doarolu, 1999).
Tablo 1.1.2 den de anlalaca gibi esmer ballar, beyaz ballara gre mineral
madde bakmndan daha zengindir (Tolon, 1999). Esmer ballarn zellikle Fe, Cu ve
Mg asndan olduka zengin olduklar bilinmektedir (White vd, 1962; der, 1988).
Tablo 1.1.2. Baldaki mineral maddelerin dalm(Tetik, 1968;Crane, 1975).
Beyaz ballar (mg/kg) Esmer ballar (mg/kg)Mineral madde
Ort Min-Max Ort Min-Max
Potasyum 205 100-538 1676 115-4733
Klor 52 23-75 113 48-201
Kkrt 58 36-108 100 56-126
Kalsiyum 49 23-68 51 5-266Sodyum 18 6-35 76 9-400
Fosfor 35 23-50 47 27-58
Manezyum 19 11-56 35 7-126
Silikat 22 14-36 36 13-72
Silisyum 8.9 7.2-11.7 14 5.4-28
Demir 2.4 1.2-4.8 9.4 0.7-33.5
Mangan 0.3 0.17-0.44 4.1 0.5-9.5Bakr 0.2 0.14-0.70 0.5 0.3-1.1
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
26/125
13
1.1.1.7. Vitaminler
Baln iindeki vitaminler canllarn gelimesinde bilinen fonksiyonlar
dolaysyla ok nemli maddelerdir. Bu maddeler bal iinde iz miktarda olmalarna
karlk, yaamsal fonksiyonlar bakmndan byk nem tamaktadr.
Bal, bata B vitaminleri, C vitamini gibi bir ok vitamini ierdii iin nemli bir
vitamin kaynadr. Yaplan aratrmalar sonucunda balda Tiamin (B1), Riboflavin
(B2), Askorbikasit (C), Piridoksin (B6), Pantotenikasit (B5) ve Nikotinikasit (B3)
vitaminleri bulunmutur. Bu vitaminlerin kayna bitkilerden alnan nektardr.
Baldaki vitamin miktar ise nektar ve polen kaynaklarna bal olarak deiir
(Kemanc, 1999).
1.1.1.8. Bitki fenolleri, fitonsitler
Nektarda bulunan bitki fenolleri ve fitonsitleri bala gemekte ve baln bakterisit
zelliine katkda bulunmaktadrlar. Bunlar, balda bulunan hidrojen peroksitle
beraber baln farmakolojik zelliklerini belirleyici rol oynamaktadrlar.
1.1.1.9. Dier maddeler
Yukarda belirtilen maddelere ek olarak, balda s etkisi sonucunda
hidroksimetilfurfural (HMF) olumaktadr (tle, 1995). Ayrca balda baz toksik
maddeler, lipidler, karboniller, esterler, andromedotoksin alkaloidi, glikozidler ve
biyolojik aktivite gsteren pestisitler, mikroorganizmalar, maya sporlar, infeksiyon
hastal
klar
etkenleri de bulunmaktad
r.
1.1.2. Baln Fiziksel zellikleri
Bal, mikroorganizmalarn neden olduu bozunmalara kars gsterilen direnci
artran yksek ozmotik basnca sahiptir (Ferreres, 1993).
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
27/125
14
1.1.2.1. Kl
Baldaki kl kapsad mineral maddelerden yani fosfor, demir, potasyum,
magnezyum, mangan, sodyum, klor, kkrt, iyot ve dierlerinden olumaktadr
(Enitegil, 1977). Kln yapsnda yksek dzeyde mineral madde bulunmas nedeni
ile am ballarnn kl dzeyinin yksek olmasna bal olarak youn mineral madde
ierdii belirtilmitir(Crane, 1975; Eniteil, 1977). Ayrca baldaki kl, baln rengi
ve ieriindeki aminoasit/eker oran ile de yakndan ilgilidir (Thawley, 1969). Baln
renginin koyuluu ile kl miktar arasnda dorusal bir iliki vardr. Ayrca koyu
renkli ballarda aminoasitler ve ekerler arasnda youn bir etkileim olduu ne
srlmektedir.
1.1.2.2. Nem ekme
Bal, havadan nem alma zelliine sahiptir. Baln havadan nem almas onun zel
yapsna, eker ieriine ve ierisindeki su miktarna baldr. Havada %58 nem
olduu zaman balda su miktar %17.4 civarnda olmaktadr. Havann nemi %58in
altnda olursa bal ieriindeki su miktarndan biraz kaybeder, fazla olursa havadan
nem eker ve bylece ierisindeki su miktar ykselmi olur. Baln nem miktarna;
bitki kayna, scaklk, ya, srlama durumu, szme ve pazarlama srasndaki
ilemler, baln olgunlama derecesi, depolanan odann nemi etki etmektedir
(Anonim, 1988). Dnya standartlarna gre, olgunlam bir balda nem orannn
%20yi gememesi gerekmektedir (Anonim, 1980). nk su, baln zelliinin
bozulmamas, kristallenmesi gibi faktrler asndan olduka nemlidir.
erisinde su miktar yksek olan ballar daha abuk fermantasyona uramakta yani
ekime gstererek bozulmaktadr (Anklam, 1998).
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
28/125
15
1.1.2.3. Viskozite
Viskozite akcla kar koyma zelliini ifade eder. Bal, vizkozitesi yksekolmas sebebi ile 32-40 oC de saklanmas gerekir. Bu ekilde saklanan ballar
extraksiyonda, tekrar biim almada ve filtrelemede kolaylk salar (Anonim, 1988).
1.1.2.4. zgl arl
Baln zgl arl ierisindeki su miktar ve scakla gre deiir. 20 oC de
baln zgl arl 1.4225 g/mL bulunmutur (Anonim, 1988).
1.1.2.5. Krlma says
Krlma says baldaki nem miktarn tayin etmekte kullanlr. Krlma says
refraktometre ile llr. lm srasnda scaklk nemli rol oynadndan bu ilem
de 20 oC de yaplr. Baln bu zelliinden faydalanlarak pratikte el refraktometreleri
kullanarak bal ierisindeki su miktar tayin edilmektedir (Anonim, 1988).
1.1.2.6. Renk
Baln bir optik zellii olan renk ok deiiklik gsterir. Baln rengi su
beyazndan koyu kahve rengine kadar deiebilir (Anonim, 1990). Bu renk baln
yapsn oluturan elemanlarn farkl dalga boyundaki klar farklekilde absorbe
(emme) etmelerine, balznn topland ieklere ve topland blgeye balolarak renksizden koyu krmzya kadar sar, kehribar, kahverengi, yeilimsi ve
krmzms renklerde olmaktadr. Bala renk veren maddeler klorofil, karotin,
ksentofil ve bileimi bilinmeyen sar ve yeil rengi meydana getiren bitki
pigmentleridir (Anonim, 1988).
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
29/125
16
1.1.2.7. I evirme
Baln polarize k dndrmesi bal eitlerine gre deimektedir. ersinde
normal ekerler bulunduran ballar polarize sola, am ballar (salg ballar) ise
saa evirmektedir. Baln bu zelliinden faydalanlarakeker ierii aydnlatlr ve
salg bal olup olmad tespit edilir (Anonim, 1988).
1.1.3. Baln Farmakolojik zellikleri
Son zamanlarda ballar zerine yaplan almalarda baln sadece tatl bir besin
maddesi olmad
ayn
zamanda da insan sal
na yararl
yakla
k 181 madde ihtivaettii rapor edilmitir (Sarkrkc vd, 2003).
nsan sal bakmndan da nem tayan bal, eitli hastalklarn tedavisinde
kullanlmaktadr (Schmidt, 1997).Baln mide ve barsak zerine olan etkisi bugn
birok kii tarafndan kabul edilmektedir (Haffeejee ve Moosa, 1985; Ali 1995,
Ladas, 1995, Sarkrkc vd, 2003). Bal, kronik sindirim sistemi hastalklarndan
zellikle peptik lser ve hazmszla kar etkili bir tedavi amac ile kullanlmaktadr
(Molan, 1997; Schmidt, 1997; Al Somia vd, 1994).
Bal, yara ve yanklarn tedavisinde de kullanlmaktadr (Efem, 1988;
Subrahmanyam, 1991; Postmes vd, 1997;Tossoun, 1997).Yara ve yanklarn
tedavisinde kullanlan krem ve antibiyotikler, yara izi ve yara kabuu gibi olumsuz
etkilere sebep olmakta, bal kullanlmas ile bu olumsuz etkiler engellenmekte ve
iyileme daha ksa bir sre ierisinde gereklemektedir (Schmidt, 1997). Ndaysoba
ve arkadalar (1992), ballarn yara tedavisindeki etkilerini incelemilerdir. Baln,
enfekte yanklara ve yaralara uygulanmas olduka olumlu sonular vermitir. Kolay
bulunmas ve ucuz olmas nedeni ile antiseptik rnler listesine ilave edilebileceini
kantlamlardr.
Bal, antibakteriyel zellii ile az, boaz ve bron enfeksiyonlarna kar
kullanlmaktadr (Ladas, 1995; Ali, 1991; Krell, 1996;Rosenblat vd, 1997). Bunlarn
yannda bal cildi besleyici ve nemlendirici krem olarak eitli lser, yara ve yanklara
kar ila olarak kullanlmaktadr (Hutton, 1996;Armon, 1980; Dumronglert, 1983).
Baln gzde, katarakt hastalna, eitli kornea rahatszlklarna kar, direkt gzn
iine uygulanarak kullanld bildirilmektedir (Krell, 1996).
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
30/125
17
Bal, yksekeker ieriine sahiptir fakat baln eker hastalar iin ekerli bir
rnden daha iyi olduu bildirilmitir (Katsilambros vd, 1988). Eit kaloriye sahip
dier gdalarla bal karlatrldnda baln daha az inslin ierdii ancak
tketildikten ksa bir sre sonra kandaki eker orannn ayn kald veya biraz daha
yksek olduu belirlenmitir. Bal ve ayn miktarda sakkaroz tketimi
karlatrldnda kan eker orannn bal tketimi ile daha dk olduu
belirlenmitir (Shambough vd, 1990).
Baln, bbrek fonksiyonlarn dzenleyici, uykusuzluu giderici, ate drc
etkileri bulunmakta, kalp, dolam sistemi hastalklar, karacier rahatszlklarna
kar kullanlmaktadr. Nekahet durumundaki hastalara %20-40 ball su solsyonu
enjekte edildikten sonra genel durumun iyiletii bildirilmektedir (Krell, 1996).
Baln zelliklerinden biri de antibiyotik zelliidir. Baln antibakteriyel zellii
ile ilgili ou aratrma bal ierisindeki glukoz oksidaz aktivitesi zerinedir ( Cocker,
1951; White, 1963). Buna ilaveten, farkl tip ballardan bir ok doal bileik
aydnlatlmtr ve bu bileikler antibakteriyel aktiviteye sahip flavonoidleri
iermektedir (Russel, 1983; Bogdanov, 1986). Doal antioksidantlar zellikle de
flavonoidler; anti allerjik, antitrombotik gibi olduka geni bir biyolojik etkiye
sahiptirler (Cook, 1996).
Baln, son yllarda travmatolojik hastalklara kar tedavide de kullanld
bildirilmektedir (Feraboli, 1997).
1.1.4. Baln Ar Metal, Eser Element ve Mineral Maddeerii
Yerkrede bulunan 90 elementten 60 tanesi insan ve hayvan vcudunda
bulunmaktadr. Fizyolojik faaliyetlerin devam iin gerekli olan makro elementlerkalsiyum(Ca), magnezyum (Mg), potasyum (K), sodyum (Na); eser elementler ise
demir (Fe), iyot (I), bakr (Cu), inko (Zn), mangan (Mn), kobalt (Co), molibden
(Mo), selenyum (Se), krom (Cr) ve kalay (Sn) dr (Underwood, 1971).Bunlarn
yannda nikel (Ni), flor (F), brom (Br), arsenik (As), vanadyum (Vd), kadmiyum
(Cd), baryum (Ba) ve stronsiyum (Sr) gibi elementlerin organizmadaki fonksiyonlar
ise tam olarak bilinmemektedir. Arsenik (As), kurun (Pb), kadmiyum (Cd), civa
(Hg) gibi elementler de toksik olarak bilinmekte, vcutta birikim yaparak
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
31/125
18
zehirlenmelere yol amaktadrlar. Bu elementlere toksik metal veya ar metal ad
verilmektedir (Forstner ve Wittmann, 1981).
inko (Zn), bakr (Cu), demir (Fe) gibi belirli miktarlarn altnda toksik olmayan
ve vcut iin gerekli olan baz elementler ise fazla miktarda veya uzun sreli
alndklarnda toksik etki gstermektedirler. Ayrca ikinci gruptaki bu elementler
yetersiz yada eksik miktarda alnmalar halinde de vcutta birtakm hastalklara
neden olmaktadrlar. Bu nedenle toksik veya toksik olmayan elementlerin
snflandrlmas kesin olarak yaplamamaktadr (Gnbey-erifolu, 1993).
Gda maddelerinde doal halde bulunan toksik elementler genellikle insan
salna zararl olacak dzeyde deildir. Sz konusu bu elementlerle zehirlenme
olaylar, doal miktarlarnn bulama yoluyla ykselmesinden ileri gelmektedir.
Kimyasal bulamalar doal, evresel ve teknolojik kaynakl olabilmektedir.
(olakolu vd, 1986)
Baldaki ar metal konsantrasyonunun deiiminde kirletici kaynaklarn, bitki
trnn, arlarn, nektar toplama zaman ve sklnn, su kaynaklarnn, mevsimlerin,
yamurlarn, ieklerin atmosferdeki partiklleri hapsetmelerinin nemli etkileri
bulunmaktadr(Jones, 1987).
Balda en fazla bulunan mineral maddeler srasyla; potasyum (K), kalsiyum oksit(CaO), kkrt (S), klor (Cl), kalsiyum (Ca), fosfor (P), magnezyum (Mg) ve silisyum
oksittir(Anonim, 1988).Ayrca canllar iin byk nem tayan eser elementlerden
bakr (Cu), iyot (I), demir (Fe), inko (Zn), kobalt (Co) da balda az miktarda
bulunmaktadr.
Bunu yan sra balda eser halde; krom (Cr), lityum (Li), nikel (Ni), kurun (Pb),
kalay (Sn), inko (Zn), osmiyum (Os), berilyum (Be), vanadyum (V), zirkonyum
(Zr), gm (Ag), baryum (Ba), galyum (Ga), bizmut (Bi), alt
n (Au), germanyum(Ge) ve stronsiyum (Sr) mineralleri de bulunur. Mineral maddelerin baldaki dzeyi
ok dk dzeyde olmasna ramen, yaamsal nemleri byktr (Bowen, 1966;
Sevgican, 1977). Ayrca mineral maddeler, bal aromasnn olumasn da
etkilemektedirler (Gnbey-erifolu, 1993).
Gda-Tarm rgt (FOA) ve Dnya Salk rgt (WHO) bnyesindeki gda
kodeks komisyonu gnmz teknolojisini gz nnde bulundurarak eitli gdalarda
en fazla bulunabilecek toksik metal miktarn belirlemilerdir. Geici olan bu karar
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
32/125
19
ile kiilerin bnyesine kabul edebilecei maksimum dozdaki toksik metal miktar da
saptanmtr (Anonim, 1989).
Son yllarda, Birleik Gda Kodeksinin kararlarna uygun olarak Trk
Standartlar Enstits tarafndan baz gdalar iin baz toksik metal miktar
belirlenmitir. Fakat TSE nin bal standardnda ar metallerle ilgili bir veri yoktur.
(Gnbey-erifolu, 1993).
Tablo 1.1.3 FAO-WHO Birleik Gda Kodeksinin nerdii ar metal miktarlar
1.1.4.1. Kurun (Pb)
Kurun doada sersit (PbCO3), anglesit (PbSO4), bournonit (Pb5Sb4S11) ve
galenit (PbS) mineralleri halinde bulunur (Sarkahya vd, 1986). Kurun ok eski
alarda gerek ss eyas gerekse tabak anak yapmnda kullanlmaktayd. Ayrca
Ar metal Gdalarda bulunabilecek
maksimum miktarVcut arl (v.a) bana
alnabilecek maksimum miktar
Kalay 150-250 mg/kg 20 mg/kg v.a (gnlk)
Arsenik 0,1-2,0 mg/kg 0,002 mg/kg v.a (gnlk)
CivaKodeks tarafndan henz
belirlenmemi
Toplam Hg 0,005 mg/kg v.aMetil Hg 0,0033 mg/kg v.a
(haftalk)
KadmiyumKodeks tarafndan henz
belirlenmemi
0,0067-0,0083 mg/kg v.a
(haftalk)Kurun 0,1-2,0 mg/kg 0,005 mg/kg v.a (haftalk)
Bakr 0,1-5,0* mg/kg 0,005-0,5 mg/kg v.a (gnlk)
Demir 1,5-15* mg/kg 0,8 mg/kg v.a (gnlk)
inko 5 mg/kg* 0,3-1,0 mg/kg v.a (gnlk)*Fe,Cu,Zn nuntoplam
20 mg/kg v.a= vcut arl
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
33/125
20
Romallar devrinde su kemeri sistemlerinin kurun kaplanmas ve Orta Avrupa da
imparatorluk yasana ramen arabn kurun tuzlar ile tatlandrlmas sonucu
kurun asrlar boyunca eitli hastalklara neden olmutur (Aydemir, 1983).
Kurun dk erime noktasna sahip olmas ve dayankll nedeni ile gnmz
endstrisinde geni bir kullanm alanna sahiptir. Kurun ak yapmnda, benzin
katk maddesi olarak, lehim yapmnda, cephanelerde, kablo yapmnda, boya
sanayinde ve su borusu yapmnda kullanlmaktadr(Varma ve Doty, 1979).
Kurun hava, su ve toprak araclyla bitki ve hayvanlara, dolaysyla da
insanlara gemektedir (Anonim, 1989). Havadaki kurun genellikle bitkilerin
yapraklarna ve ieklerine, topraktaki kurun ise bitki gvde ve meyvelerine
gemektedir.
Kurun normalde insanlar iin toksik etki yaratmakta, ancak bu etkinin derecesi
kurunun organizmadaki dalm ve yarlanma mr ile deiim gstermektedir
(Varma ve Doty, 1979). Kurun en fazla kemik ve salarda, daha az olmakla birlikte
aortta, karacier ve bbreklerde ok daha az miktarda da kalp ve beyin gibi eitli
organlarda birikim yapmaktadr (Gnbey-erifolu, 1993).
Yaplan almalarda ocuklarn bnyelerinde kurun bulunmasnn, dk
zihinsel gelimeye ve davran bozukluklarna sebep olduu belirtilmektedir (Smith,1976; Bryce-Smith, 1980).
1.1.4.2. Kadmiyum (Cd)
Kadmiyum, gdalarda inorganik tuzlar halinde bulunan 2B grubu zehirli bir
elementtir. Kadmiyum bileikleri sentetik polimerlerin, boyar maddelerin bnyesinde
bulunmaktad
r. Kadmiyum cevherlerin temizlenmesi ve saflat
rmas
s
ras
ndakiilemlerle atmosfere braklr, hzla oksitlenerek kadmiyum oksit haline dnr ve
serpinti yoluyla yeryzne dner. Madenlerin karlmas esnasnda, termik
santrallerde, elektroliz endstrilerinde yksek miktarda kadmiyum aa kmaktadr.
Kadmiyum doada inkonun bulunabilecei her yerde %1i gemeyen oranda
bulunur ve doada bilinen herhangi bir biyolojik fonksiyonu da bulunmamaktadr.
Kadmiyumun insanlardaki yar mr 16-33 yl olarak belirlenmi ve esas birikim
yerlerinin bbrekler ve karacier olduu belirtilmitir (Stoewsand vd, 1987).
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
34/125
21
Uzun bir yarlanma mrne sahip olan bu metal zamanla vcutta birikim yapmakta
ve miktarnn artmas ile de toksik etki gstermeye balamaktadr. Kadmiyumun
kanserojen bir madde olduuna dair birok bulgu mevcuttur (Vercruysse, 1984).
1.1.4.3. Demir (Fe)
Demir elementi gnmzde hemen her yerde karlatmz geni kullanm
alanna sahip bir elementtir. Doada bulunan balca demir mineralleri, hematit
(Fe2O3), manyetit (Fe3O4), limonit veya geolit (2Fe2O3.3H2O) ve siderit (FeCO3) dir
(Sarkahya vd, 1986). Demir canl organizmalar iin yaamsal neme sahip bir
elementtir. Demir eksiklii veya fazlal vcutta eitli olumsuz etkiler
yaratmaktadr. Vcutta demir eksikliinden kaynaklanan en nemli hastalk anemi
(kanszlk) dr. Demir yetersizlii bulunan insanlarda, yorgunluk, bitkinlik ve
isteksizlik, dilde atlama, trnaklarn bymesinde aksaklklar grlmekte,
fazlalnda ise karacier bozukluklarna rastlanmaktadr.
Balda bulunan demir miktar mevsime, nektar kaynann yetitii topran
yapsna, arnn nektar toplama blgelerine gre farkllklar gstermektedir (Crane,
1975).Kleinschmidt ve arkadalar (1997)baldaki demir konsantrasyonunundepolama yntemlerinden ok fazla etkilenmediini ancak yinede metal kaplarda
saklanan ballarda, elikte saklananlara gre daha fazla demir ierii bulunduunu
belirtmilerdir.
1.1.4.4. Bakr (Cu)
Doada geni bir yay
l
m gsteren elementlerden biri olan bak
r
n bal
camineralleri; doal bakr (Cu), kprit (Cu2O), kalkoprit (CuFeS2), kalkosin (Cu2S),
kovellin (CuS) ve bornit (Cu3FeS3), malahit [CuCO3.Cu(OH)3], azrit
[Cu3(CO3)2(OH)2] ve tetrahedrit (3Cu2S.Sb2S3) tir (Sarkahya vd 1986).
Fizyolojik faaliyetlerin sreklilii iin gerekli elementlerden biri olan bakr
proteinlerin ilevinde grev almaktadr. Kanla emilmekte, vcutta kimyasal katalizr
grevi yapmaktadr.
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
35/125
22
Bakr, demir metabolizmas ile ilikili olduundan, demir eksikliinde grlen
anemi sorunu bakr eksikliinde de grlmektedir (Smith, 1976). Organizmada bakr
fazlalnda da toksik etki ile karlalmakta, zellikle karacier, bbrek ve beyinde
birtakm bozukluklar olumaktadr (Vercruysse, 1984).
Baldaki bakr miktar da dier elementlere benzerekilde, evresel etmenlere,
arlarn beslenmesine ve mevsime de baldr.
1.1.4.5. Nikel (Ni)
Nikel tabiatta nadiren elementel halde bulunur. Litosferin % 0.01'den fazlasn
oluturur. Nikel tuzlar metal kaplama ilerinde kullanlr. Yzey ve yeralt sularna,
kaplama banyolarndan yaplan dearj sulardaki nikel miktarn artrr. elik
paralarnn bakr alaml ve alminyum alaml paralarnn kaplanmasnda
elektrolit kelti halinde kullanlr. Nikel elektrikli stc bobinlerin ve mknatslarn
yapmnda, kimya sanayinde, cerrahi ve fizik aletlerinin yapmnda, parann
retiminde atk olarak evreye verilir (okadar vd, 2003).
Nikelden yaplm eyalar alerjiye neden olabilirler. Alg ve balklar iin toksiktir.
nsanlara ise sulu yiyeceklerden geer ve zamanla akcier, barsak, deri gibidokularda birikebilir. Nikel rafinasyon iileri zerinde yaplan bir almada, mide
ve akcier kanserine yakalanma orannn ykseklii dikkate alnmas gereken bir
konudur (Anonim, 1985; Cebe, 1987).
1.1.4.6. Mangan (Mn)
Mangan demir ve kroma benzer gri-beyaz renkli ve k
r
lgan bir maddedir.Balca mineralleri rodokrosit (MnCO3) ve rodonit (MnSiO3) tir. Organizmadaki
mangan miktar ok dktr. Vcuttaki miktar %0.00005 olup demir, bakr ve
inko miktarlarndan ok daha azdr. Organizmada en ok kemik, karacier bbrek,
pankreas, meme bezleri ve dier salg bezlerinde bulunur (Gnbey-erifolu, 1993).
Mangan, byme, kemik geliimi ve dllenme zerine etki etmekte ve insanlarda
genellikle mangan eksikliine rastlanmamaktadr. Mangan en ok yeil sebzeler,
baklagil, fndk, fstk ay ve kahvede bulunmaktadr (Sevgican, 1977).
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
36/125
23
Mangan fazlalnda kronik mangan zehirlenmesi ile karlalmaktadr. Demir ve
inko gibi manganda ok az absorbe edilmekte ve balca barsak ve safra kesesi
yoluyla dar atlmaktadr.
Yaplan almalar baldaki mangan miktarnn 0.18-12 mg/kg aralnda olmas
gerektiini ortaya koymaktadr (Tong vd, 1975).Balda bulunan mangan miktarna
dier etmenler gibi evresel etmenler de etki etmektedir (Tolon, 1999).
1.1.4.7. inko (Zn)
inko doada genellikle zinkit (ZnO), vurtzit (ZnS), villemit (Zn2S.SiO4) ve
Simitserit (ZnCO3) mineralleri eklinde bulunur (Alpan, 1977). Kurun mineralleri
ile birlikte bulunan inko minerallerinde Cu, Ag ve Cd bileikleri de yer alr.
Biyolojik eser elementler arasnda zel bir neme sahiptir. Hemen hemen tm
biyolojik sistemlerde rol alr. Byme ve gelimede, yara iyilemesinin
hzlanmasnda, hcre yenilenmesinde ve serbest radikal inhibitr olarak rol oynar.
Eksikliinde gelime gerilii, cilt problemleri, itahszlk, tat ve koku alma
bozukluklar, baklk sisteminin zayflamas ile sa dklmesi gibi problemler
meydana gelmektedir (Diner, 2002). Fazla miktarda alnmasnda da toksik etkimeydana getirmektedir (Sevgican, 1977).
inkonun baldaki konsantrasyonu zerine evresel etkiler nemli rol
oynamaktadr (Kleinschmidt, 1977).Galvaniz kaplarda saklanan ballarda olduka
yksek dzeyde inko kalnts bulunmutur. Ayrca depolama sresi ve bal eidi de
baldaki inko dzeyi zerine nemli etki gstermektedir.
1.1.5. rnek Haz
rlama Yntemleri
1.1.5.1. Organik yapnn paralanmas
Spektroskopik yntemlerle rneklerin analizinde numunenin zelti halinde
olmas n kouldur. Bu sebeptendir ki analiz edilecek olan kat rnek mutlak suretle
zelti haline getirilir. Bu amala rnek ncelikle paralanr paralamada ama;
rnek matriksini paralayarak giriim yapan bileikleri ayrmak ve bylece analizi
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
37/125
24
yaplacak elementlerin n deritirilmesini yaparak rnei homojen hale getirmektir
(Florian vd, 1998). Organik bir yap ierisindeki inorganik maddelerin analizi tm
yapnn ykmn gerektirir. norganik maddelerin analizinde ise tm yapnn ykm
yerine znmesi yeterli olabilir (Tam ve Yao, 1999).
Gdalar heterojen bir yapya sahip olduklarndan karmdaki maddelerden her
biri ayn miktarda eser element iermez. Bu yzden eser elementlerin tayini iin
rnein homojen olmas zorunludur. Gdalarn homojenletirilmesi, organik
maddeler bozundurularak ar metallerin izole edilmesi ile salanr(Roschnik, 1973;
Cowley, 1978; Anonim, 1980; Stein ve Umland, 1986). Homojen haldeki rnekte
kalnt veya askda madde bulunmamaldr.
Analiz edilecek element veya bileik baka elementlerin numunede
bulunmasndan etkilenebilir. Elementler genellikle eser miktarda bulunduklarndan,
incelenen elementlerde matriks etkisinin yol aabilecei giriimlerden kurtulmak iin
giriim yapabilecek maddelerin numune analiz edilmeden nce uzaklatrlmas ve
numunenin deritirilmesi gerekir. Bunun iin gereken ayrma ilemlerine
kromotografi ve ekstraksiyon verilebilir. Deritirme yntemleri ise; elat oluumu ile
deritirme, iyon deitirme, souk buhar teknii, birlikte ktrme ve
kristallendirme, yzdrme, buharlatrarak veya dondurarak kurutma kristallendirme,elektronik indirgeme gibi yntemlerdir (Aydemir, 1983;Stein ve Umland, 1986).
Eser elementler, elat oluturabilen zel organik bileiklere uygun pHlarda kalc
kompleksler meydana getirip, bu komplekslerin su ile karmayan organik zcler
iinde ekstraksiyonu ile deritirilebilir. Birok ar metalin deritirilmesinde
elatlayc olarak 8-Hidroksi kinolin, difeniltiokarbazon, asetil aseton, amonyum
pirrolidin ditiyokarbomat (APDC) kullanlabilir. Ekstrakte edici organik zc
olarak ise en ok metil izobtil keton, kloroform, n-btil asetat, 2- heptanonkullanlmaktadr (ren vd, 1998).
Bu yntemler arasnda en yaygn olanlar, ayn anda birok elemente
uygulanabilmesi asndan elatlama ile ekstraksiyon, iyon deitirme ve civa iin
uygulanabilen souk buhar teknii saylabilir (Jin vd, 1999; Gnbey-erifolu,
1993).
rnei analize hazrlamada rnek nce tlerek homojenletirilir ve akabinde
yakma veya paralama metotlar uygulanr. Hangi tekniin kullanlacana dair
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
38/125
25
alnacak karar numune konsantrasyonuna ve numunenin yapsna baldr. Bunun iin
iki temel teknik kullanlr. Bunlar kuru yakma teknii ve ya yakma tekniidir. Kuru
yakma teknii gibi buharlama ile kayplarn olduu teknikler genellikle uucu
olmayan elementler iin uygundur ve bu gibi elementler olduka yksek
konsantrasyonlarda bulunur. Dk scaklkta yakma ve kapal ortamda ya yakma
teknii (mikrodalga numune paralama cihaz) gibi teknikler ise daha uucu
elementler iin uygulanmaktadr (Esen, 2001).
1.1.5.1.1. Kuru yakma teknii
Bu yntemde prensip olarak ncelikle rnekte bulunan su buharlatrlr, sonra
rnek kl edilir (400oC-700oC). Klleme tamamlannca kl seyreltik bir asit ile
zndrlr. Kl etme ilemi normal basnta scak frnlarda hava ile yapld
gibi, yksek basnta bombalarda oksijen ile de yaplmaktadr (Gnbey-erifolu,
1993). Kl analizlerinde rnek kayplarnn olmamas iin rnekler 105oC de iki
gn kurutulur ve 600 oC de yaklr. Kl haline getirilen rnek HNO3+HCl
karmnda zlerek analize hazr hale getirilir (Ylmaz, 1994). Yanma sonucunda
beyaz bir kl elde etmek iin rnek maddeye bazen Mg(NO3)2 veya H2SO4-HNO3gibi kimyasal maddeler ilave edilmektedir (Ayan, 1995).
Kl etme ilemi genellikle 450 oC de yaplmasna karn organik maddelerin
yanma ss nedeni ile rnekteki scaklk belli bir ykseltgenme basamanda frnn
scakln geebilir. Bu nedenle rnein ilk kllenmesi nemlidir. Klleme
esnasnda kontrolsz alevlenmeden saknlmaldr yoksa tama yznden numunede
kayplar meydana gelebilir. Buharlama ve tama ile meydana gelebilecek element
kayplar frnn scakln kademeli olarak arttrarak yada balangta rnee birmiktar slfrik asit, magnezyum nitrat, magnezyum asetat katlmas ile nlenebilir
(Cowley, 1978; Anonim, 1980). Kuru klleme uzun zaman gerektirdiinden fazla
miktar rnek ile allamamaktadr. Kuru kllemede elde edilen kl tekrar
zndrlrken zorluk kabilmekte, kullanlan malzemelerin kirlenmesi ve
anmas da ayr bir sorun yaratmaktadr (Gnbey-erifolu, 1993)
Bu teknikte kullanlan numune paralama kaplar silika, porselen, payreks, cam
ve platin iermektedir. rnek hazrlama kaplar zerine yaplan bir almada tercih
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
39/125
26
sras; teflon, plastik, polietilen, kuartz, platin, cam olarak verilmitir (rgen 1981;
Prichard vd, 1996). Numune paralama cihaznn ekli ve bykl de nemlidir,
numune paralama kabnn aznn ak olmas ve yksekliinin numune miktarna
gre daha fazla olmas tavsiye edilir.
Besleyici zellikte olan elementler yani nutrientler (Na, K, Ca, Mg, Cu, Fe, P,
Mn) dier eser elementlere gre yksek konsantrasyonlarda bulunduundan ve uucu
zellikleri olmadndan bu yntemle analiz edilebilir. Fakat bu yntem dier eser
elementler ve ultra eser elementler iin uygun deildir. Kl etme ynteminin en
nemli dezavantaj, kl etme srasnda uucu elementlerin uzaklama tehlikesidir.
Hg, Pb, Cd, As gibi elementler yksek scaklkta buharlaabilmektedirler. Hatta B,
Cr, Cu, Ni, P, V, Zn gibi elementlerde metalik halde, klorrleri halinde veya
organometalik bileikleri halinde buharlaabilmektedirler. rnekler 450 oC de
yaklmas ile kurun, kadmiyum gibi eser elementler dahil birok elementin kayb
minimuma inmektedir. Ancak Hg, As, Se gibi elementlerin kayb yine sz konusu
olmaktadr (Prichard vd, 1996).
Kuru yakma tekniininkullanm kolaydr, az dzeyde denetim gerektirir ve
kirlilik riski azdr. Ancak alkoyma (tutma) yznden kayplarn olmas, baz
yaplarn tam yanmamas, petrol ve yalarn n muamele gerektirmesi, uucumaddelerin kayb gibi problemlerle de karlalmaktadr.
1.1.5.1.2. Ya yakma teknii
Organik yapl rnekler, zeltiye alnmasnda kullanlan bir baka yntemde ya
yakma veya asitle znrletirilme olarak tanmlanan yntemdir. Asitte zme tek
bir asitle gerekletirilebilecei gibi birden fazla deriik asidin kar
m
ile degerekletirilebilir. Mesela Stoeppler ve Brandt (1972), killerin dokularnda Hg, Pb,
Cd, Cu ve Nili AAS teknii ile tayin edebilmek iin numuneyi basn altnda HNO3
ile, As tayini iin ise HClO4/H2SO4 karm ile zmtr. Varzu (1972), alkoll
ieceklerde demir, bakr ve magnezyumu AAS teknii ile tayin ederken numuneyi
nce kurulua kadar buharlatrm, daha sonra 9/1 orannda kartrd HNO3-HCl
(kral suyu) karmnda zmtr.
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
40/125
27
Asitlerle znrletirme, ykseltgen asitlerde znrletirme (HNO3, HClO4,
der H2SO4 ) ve ykseltgen olmayan asitlerde znrletirme( HCl, HF, H3PO4, HBr,
sey H2SO4, sey HClO4, ) eklinde ayrlabilir.
rneklerin tam znrletirilmesinde asitlerin tek kullanlmas genellikle iyi
sonu vermemektedir. Bu nedenle iki yada daha fazla asit karm kullanlmas
tercih edilmektedir. Ancak, tm elementlerin analizi yerine yalnz bir veya birka
elementin analizi gerekiyorsa, elementin ve numunenin niteliine gre tek bir
ykseltgen asit ve hatta ykseltgen olmayan asitler kullanlabilir. zme ilemi iin
kullanlan en yaygn zc reaktifler; Nitrik asit (HNO3), Perklorik asit (HClO4),
Hidroflorik asit (HF), Hidroklorik asit (HCl), Slfrik asit (H2SO4), Hidrojen
peroksit (H2O2) ve kral suyudur. HClO4, ve HF daha az ve zel amal olarak
kullanlmaktadr (Dilgin, 1999).
Yaplan bir almada bal rneklerindeki organik ierik, slak ve kuru kl etme
yntemi ile ykldktan sonra analiz edilmitir. Bunun sonucunda, kuru klleme
yntemi ile yaplan analizde bulunan sonular, sulandrlm asitle muamele
edildikten sonra yaplan analizde bulunan sonulardan daha iyi bulunmutur (Fodor
ve Molnar, 2001).
1.1.5.1.3. znrletirme in Kullanlan Reaktifler
1.1.5.1.3.1. Hidroklorik asit (HCl)
Ykseltgeyici zellie sahip deildir. Hatta Mn (IV), Ce (IV), Te (IV), Mn
(VII), elementlerini indirgeme zelliine sahiptir. Metal oksitleri iin iyi bir
zcdr. Ayr
ca hidrojenden daha kolay ykseltgenen metalleri dezebilmektedir. HCl ile reaksiyonlar sonucunda birok elementin uucu klorrleri
olumaktadr. Bunu engellemek iin H2SO4 eklenmektedir. nk H2SO4 uucu
olmayan tuzlar oluturmaktadr.
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
41/125
28
1.1.5.1.3.2. Nitrik asit (HNO3)
Tek bana kullanlabilen tek asittir. Oda scaklnda bile aktiftir ve organik
maddeleri paralayabilmektedir. Bu zelliinden dolay HNO3 in tek bana zc
reaktifi olarak kullanld mikrodalga paralama prosedrleri bulunmaktadr. Scak,
deriik nitrik asit Al ve Cr dnda btn metalleri zebilmektedir. Al ve Cr oksit
tabakas oluturup yzeyi koruduundan nitrik asitte znmemektedir.
1.1.5.1.3.3. Perklorik asit (HClO4)
Yksek oksidasyon gcne sahip temiz bir zc reaktiftir. Buna ramen
gvenlik sebebi ile dier asit veya zclerle birlikte kullanlmas gerekmektedir.
nk mikrodalga snma srecinde perklorik asidin reaksiyonu nedeni ile kapal
hcreler ierisinde tahmin edilmesi zor basn deiimleri geeklemektedir.
Perklorik asit kullanldnda mikrodalga gc yavaa arttrlmal ve elementleri
AAS veya ICP ile tayinlerinden nce HClO4 uzaklatrlmaldr. Bu nedenle
mikrodalga snma sresince bu asidin kullanlmas tavsiye edilmektedir.
1.1.5.1.3.4. Hidroflorik asit (HF)
Zayf, ykseltgenme zellii dk olan bir asittir. Si, Ge, Sn, Ti, Zr ve As ile
uucu bileenler oluturmaktadr. Mg, Ca, Sr, Ba, Al, Pb ve Cr(III) florrleri
znmemektedir. Silikatlar ve SiO2 yi zebilen tek asittir. Fakat HF olduka
tehlikelidir. Cilde temas ettiinde nemli yaralar yapmaktadr. Ayrca analizin
yapld cihaza zarar verip, sonular etkilemektedir. Bu yzden zndrme
srecinden sonra uzaklatrlmaldr.
1.1.5.1.3.5. Slfirik asit (H2SO4)
Birok madde, zc olarak etkinlii, yksek kaynama noktasndan gelen
(yaklak 340 oC), scak, deriik H2SO4de paralanmakta ve znmektedir.
Organik bileiklerin ou bu scaklkta suyunu kaybetmekte, ykseltgenmekte ve
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
42/125
29
bylece ya kl etme ilemi ile karbondioksit ve su olarak numuneden
uzaklamaktadr. Metalleri ou ve birok alam scak H2SO4 den faydalanarak
zlmektedir.
1.1.5.1.3.6. Hidrojen peroksit (H2O2)
zc reaktif olarak kullanlmaktadr. Dk scaklkta bile olduka aktif
oksijen rettii iin HNO3 ile kullanldnda daha etkili olmaktadr. H2O2nin
bozunmas sonucu olduka basit rnler olumakta ve bunlar ilerde yaplacak
lmleri etkilememektedir.
1.1.5.1.3.7. Kral suyu ( HCl/HNO3 )
Deriik HCl ve HNO3 n hacimce 3:1 orannda kartrlmas ile olumaktadr.
Kral suyunun oksidasyon ve kompleks oluturma zellii kendisini oluturan
asitlerden daha fazla olmaktadr. Kral suyu ok zor yaplarn paralanmasnda
kullanlmaktadr (Pinta, 1975).
1.1.5.1.3.8. HClO4/HNO3/H2SO4 ile znrletirme
Bu karm organik maddelerin znrletirilmesinde olduka etkin ise de baz
mineralleri paralayamamaktadr. Silikatlar, alminyum ve potasyum artk olarak
kalmaktadr. Bu karmda, en zor znen apatit minerali bile %95 orannda
znmektedir. Kalkerli topraklarla alrken, CaSO4n kme olasl nedeni ile
az miktarda rnein alnmas nerilmektedir.
1.1.6. almada Kullanlan Spektroskopik Yntemler
1.1.6.1. Atomik Spektroskopi
Atom ve iyonlarn absorpladnlarn dalga boylar belirlenerek atomik
absorpsiyon spektroskopisi (AAS) gelitirilmitir. Her atomun absorplad
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
43/125
30
karakteristiknlarn dalga boyu farkna dayanarak AAS ile kimyasal analiz
yaplmaktadr (Sarkaya, 2003).
Atomik spektroskopi 70 kadar elementin kalitatif ve kantitatif tayininde
kullanlmaktadr. Atomik metotlarn tipik duyarll milyonda bir ile milyarda bir
arasnda deimektedir. Bu metotlarn dier stn ynleri arasnda hz, kullanllk
ve az bulunan yksek seicilik gelmektedir (Dndar, 1999).
Atomik trlerin spektroskopik tayini, ancak tek atomlarn (veya bazen Fe+, Mn+,
Al+ gibi element iyonlarnn) birbirlerinden iyice ayrlm bulunduu gaz ortamnda
yaplabilmektedir. Dolays ile tm atomik spektroskopi ilemleri iin ilk basamak
atomlatrmadr. Bu sre srasnda numune, atomik bir gaz oluturacakekilde
buharlatrlmakta ve paralanmaktadr. Metodun duyarllk, kesinlik ve doruluk
gibi nitelikleri, byk lde atomlatrma basamann verimliliine
balanmaktadr. Dolays ile atomlatrma atomik spektroskopide en nemli aamay
oluturmaktadr (Skoog, 2001).
Atomik absorpsiyon lmlerinin ou ultraviyole/grnr blgede alan
granit monokromatrleri ieren cihazlarla yaplmaktadr. Bu cihazlarda oyuk katot
lambas
ndan gelen
n
m biilerek iki
na ayr
lmaktad
r. Birisi alevden dieri isealevin arkasndan geirilmektedir. Bir yar gml ayna, bu iki n ayn ynde
birletirmekte ve bu yndeki iki n da farkl fazlardaki zaman srelerinde
monokromatre ve dedektre ulamaktadr. Sinyal ileyici, n kaynandan gelen
biilmi ve altarnatif akm biimindeki sinyali, alevde retilen doru akm
sinyalinden ayrmaktadr. Referans ve numunedeki alternatif akmln iddetleri
orannn logaritmas alnp, hesaplanmas sonucu oluan say, absorbans olarak
sergilenmek zere sinyal okuma birimine yollanmaktadr.
Atomik spektroskopi iki temel teknikte incelenmektedir.
1. Atomik Absorpsiyon (sourum) Spektroskopisi (AAS)
2. Atomik Emisyon (yaynm) Spektroskopisi (AES)
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
44/125
31
ekil 1.1.1 Bir atomun absorpsiyon ve emisyon spektrumlar
Atomik Absorpsiyon Spektroskopisi AAS; Temel enerji dzeyinde gaz halinde
bulunan atomlarn belli dalga boyunda gnderilen nn enerjisini sourmas ve
uyarlm dzeye kmasyla oluan ileme denmektedir.
Atomik Yaynm Spektroskopisi (AES); Uyarlm atomlar veya iyonlarn daha
dk enerji dzeylerine geite yaydklar ultraviyole veya grnr blge nnn
llmesi ilemidir. Atomik emisyon spektroskopisi, uyarlmay salayan enerji
kaynann trne gre snflandrlmaktadr (Yldz ve Gen, 1993)
Atomik spektroskopi almalarnda rnekler atomlatrlmas iin kullanlan baz
metotlar tablo 1.1.4 de gsterilmektedir. Bunlar arasnda en yaygn olarak
kullanlan alev atomlatrmas olup bu blmde ayrntl olarak verilmitir.
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
45/125
32
Tablo 1.1.4 Atomik spektroskopi metotlarnn snflandrlmas (Dndar, 1999).
Atomlatrma
metodu
Tipikatomlatrma
scaklo
C
Metodun
temeli
Metodun genel ad ve
ksaltmas
Alev 1700-3150 AbsorpsiyonAtomik absorpsiyonspektroskopisi AAS
Elektrotermal
1200-3000
Absorpsiyon
Floresans
Elektrotermal atomikabsorpsiyon
spektroskopisiElektrotermal atomik
floresans spektroskopisi
ndktififtlemi argonplazma
6000-8000 Emisyon ndktif iftlemiplazma spektroskopisiICP
Doru akm argonplazma
6000-10.000FloresansEmisyon
ndktif iftlemiplazma floresans
spektroskopisi DCP
Elektrik ark 4000-5000 EmisyonArk kaynakl emisyon
spektroskopisi
Elektrik kvlcm 40.000 EmisyonKvlcm kaynakl
emisyon spektroskopisi
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
46/125
33
1.1.6.1.1. Alevli Atomik Absorpsiyon Spektroskopisi
ekil 1.1.2 Alevli Atomik Absorpsiyon Spektroskopisi cihaznn genel hatlar
Alev atomlatrclar atomik absorpsiyon, floresans, ve emisyon spektroskopide
kullanlmaktadr. Alev atomlatrclarda bir sisletirici borunun iinde ykseltgen
ak ile oluan aerosol, yanc ile kararak ve ok kk damlacklar dndaki sv
damlalarn bertaraf etmek iin bir seri yzeye arptrlmaktadr. arpmann
sonucunda numunenin byk apl damlalar karma odasnn dibinde toplanmakta
ve oradan da bir atk kabna gnderilmektedir. Aerosol, ykseltgen ve yanc
genellikle 5-10 cm uzunluunda bir alev oluturan yarkl bir bek iinde
yaklmaktadr. Laminar akl bekler, sakin bir alev ve uzun birk yolu
oluturmaktadr. Bu zellikleri, duyarl ve tekrarlanabilirlii iyiletirmektedir.
Bir alev atomlatrcda atomlamann olduu bir alev iine numune zeltisi
yanc gaz ile karan ykseltgen gaz ak ile tanarak pskrtlmektedir.
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
47/125
34
lk olarak zc buharlaarak ok ince dalm bir molekler aerosol olumaktadr.
Bu olaya zcnn uzaklamas denilmektedir. Sonra bu molekllerin ounun
ayrmas sonucu bir atomik gaz olumaktadr. Bu ekilde oluan atomlarn ou,
katyonlar ve elektronlar vermek zere iyonlamaktadr. phesiz, yanc gazn
numunedeki eitli trlerle ve ykseltgenlerle etkileimi sonucu alevde baka
molekl ve atomlar da olumaktadr. Alevin ss ile molekller, atomlar ve iyonlarn
bir ksm da ayrlmaktadr. Bu yzden atomik, iyonik ve molekler emisyon
spektrumlar olumaktadr.
Alevde ykseltgen olarak hava kullanldnda 1700 oC2400 oC elde edilirken
kolay bozunan numuneler analiz edilmektedir. Daha refrakter numuneler iin oksijen
yada nitrz asit kullanlmakta ve 2500 oC-3100 oC civarnda scaklk elde
edilmektedir. Bu yntemin avantajlar arasnda, ksa analiz sresine sahip olma ve
elektrotermal atomlatrclardakine gre daha az kimyasal giriim gzlenme
saylabilir. Dezavantajlar arasnda ise; analiz srasnda fazla miktarda numune
zeltisine ihtiya duyulmas ve kat rnekler dorudan atomlatrlmaya uygun
olmamas saylabilir. Alevli AAS ile yaplan analizlerde birtakm giriimler meydana
gelmektedir.
1.1.6.1.1.1. Spektral giriimler
Oyuk katot lambalarnn izgileri ok dar olduu iin, akan izgilerden oluan
giriim ok ender olmaktadr. Buna karn, iki izgi arasndaki dalga boyu fark 0.01
nm dolaylarnda ise, byle bir giriim oluabilmektedir. rnein, alminyumun
308.215 nmde lmne dayal
bir tayinde 308.211 nmde absorpsiyon yapanvanadyum giriime neden olmaktadr. Bununla birlikte byle bir durumda
alminyum iin, 309,27 nm gibi baka bir izginin seilmesi ile bu giriim
giderilebilmektedir.
Molekler yanma rnlerinin geni bantlareklinde n absorplamas veya
paracklarn n samas da spektral giriim oluturabilmektedir. Her iki olay da,
geen n demetinin iddetini azaltmakta ve pozitif analitik hatalara yol amaktadr.
Bu rnlerin kayna sadece kaynak yakt/ykseltgen karm ise, aleve uygun bir
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
48/125
35
tank zelti pskrtlerek absorbans lmlerinde dzeltme yaplabilmektedir.
Daha byk sorunlar ise absorpsiyon veya n sama olaynn numune matriksinden
kaynakland durumlarda yaanmaktadr. Bu tr giriimlerde, geen n iddeti (P)
matriks bileenleri tarafndan azaltlrken, gelen n iddeti (Po) etkilenmemektedir.
Bylece absorbans deerlerinde ve konsantrasyonlarda art ynde bir hata
olumaktadr. rnein; toprak alkali karmlarda baryum tayininde absorpsiyona
dayal bir giriim grlebilmektedir. Atomik absorpsiyon analizinde baryum iin
kullanlan dalga boyu, molekler Ca(OH)2 trnn neden olduu geni absorpsiyon
bandnn ortasnda yer almaktadr, dolays ile kalsiyum, baryum tayininde giriim
yapmaktadr. Bu etki, ykseltgen olarak hava yerine diazot monoksit kullanlmas ile
giderilebilmektedir. Oluan daha yksek scaklk, Ca(OH)2 trn paralamakta ve
absorpsiyon bandn yok etmektedir.
Titanyum (Ti), zirkonyum (Zr) ve tungsten (W) gibi kararl oksitler oluturan
elementlerin deriik zeltileri aleve pskrtldnde atomlama rnlerinin yol
atk salmasndan dolay spektral giriimler oluabilmektedir. Anlald
kadar ile kullanlan dalga boyundan daha byk boyutlu metal oksit paracklar
gelen n samaktadr. Fakat matriks rnlerinin oluturduu spektral giriimlere
ska rastlanmamakta ve bu tr giriimler yakt/ykseltgen deeri ve scaklk gibianalitik parametrelerdeki deimelerle yok edilebilmektedir. Dier bir seenek ise,
giriime yol at anlalan tr, numune matriksindeki konsantrasyonlardan daha
yksek konsantrasyonlarda tm numune ve standart zeltilere katmaktr; bylece
numune matriksinin etkisi ihmal edilebilir dzeye getirilebilmektedir. Her zeltiye
katlan bu maddeye radyasyon tamponu denilmektedir (Fisher, 1998).
1.1.6.1.1.2. Kimyasal giriimler
alma artlarnn uygun bir biimde seilmesi ile kimyasal giriimler en aza
indirilebilmektedir. Kimyasal giriimlerin en yaygn tr, analit ile zor
buharlaabilen rnler oluturan anyonlarn varl ve bylece atomlama orannn
azalmasdr. Sonu olarak dk deerler elde edilmektedir. Buna rnek olarak, artan
slfr ve fosfat iyonu konsantrasyonu ile kalsiyum absorpsiyon deerlerindeki d
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
49/125
36
gsterilmektedir; bu iyonlarn ikisi de kalsiyum iyonu ile zor buharlaan bileikler
oluturmaktadr.
Zor buharlaan rnleri olumasndan doan giriimler ou zaman daha yksek
scaklklarn kullanlmas ile giderilmektedir. Dier bir metotta ise, giriim yapan
trlerle birleerek analitin serbest kalmasn salayacak olan, katyon
kullanlmaktadr. Bu katyonlara serbest brakc reaktifler denmektedir. rnein, ar
stronsiyum yada lantan iyonlarnn katlmas, kalsiyum tayininde fosfat giriimini en
aza indirmektedir. Burada, stronsiyum veya lantan zor buharlaacak bileik
oluumunda analitin yerini alarak giriim yapan trlerle birlemektedir.
Koruyucu reaktifler ise analit ile kararl, fakat kolaylkla buharlaabilen rnler
oluturarak giriimi engellemektedirler. Bu amala yaygn olarak kullanlan reaktifler
EDTA, 8- hidroksikinolin ve APDC (1-pirolidin-karboditioikasidin amonyum tuzu)
dr. rnein, kalsiyum tayininde silisyum, fosfat ve slfat giriiminin EDTA ile
nlendii gsterilmitir.
1.1.6.1.1.3. yonlama etkileri
Havann ykseltgen olarak kullanld yakma karmlarnda, atom vemolekllerin iyonlamas nemsenmemektedir. Ancak, ykseltgen olarak oksijen
veya diazot monoksitin kullanld yksek scaklkl alevde nemli lde
iyonlama grlmekte ve aada verilen dengeye gre serbest elektronlar nemli bir
konsantrasyona ulamaktadr.
M M+ + e-
Burada M yksz atom veya molekl, M+ ise bu trn iyonunu gstermektedir.
M+ trnn spektrumu Min spektrumundan tamamen farkldr; bu durum
iyonlamada dk sonular alnmasna sebep olmaktadr. yonlama olaynn,
serbest elektronun rnlerden biri olduu bir denge eklinde grlmesi, analit
atomlarnn iyonlamasnn, alevde bulunan dier kolayca iyonlaabilen metallerin
varlndan dorudan etkilendii anlamna gelmektedir. Bylece, ortamda sadece M
trleri deil de B trleri de bulunuyorsa ve B trleri aadaki gibi iyonlayorsa,
Bnin oluturduu elektronlarn etkisi ile Mnin iyonlamas da azalmaktadr.
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
50/125
37
B B+ + e-
Analit iyonlamasndan doan hatalar genellikle bir iyonlama bastrcs
katlarak giderilebilmektedir; bu karm aleve yksek konsantrasyonlarda elektronverilmesini salamakta, sonuta analitin iyonlamas bastrlmaktadr. Potasyum
tuzlar, bu elementin dk iyonlama enerjisi nedeni ile, ounlukla iyonlama
bastrcs olarak kullanlmaktadr (Skoog, 2001).
1.1.6.1.2. ndktif iftlemi Plazma (ICP)Spektroskopisi
Atomik absorpsiyon spektroskopisinde olduu gibi emisyon spektroskopisinde de
numuneler nce atomlatrlr (buharlatrlr). Ancak emisyon (n yayma)
spektroskopisinde numuneler daha yksek scaklklarda atomlatrlr. Bunun iin de
balca a) plazma b) ark c) spark metodlar kullanlr.
Bu atomlatrclarn daha nceden bahsettiimiz alev ve elektrotermal
atomlatrclara baz stn ynleri vardr. Bunlar balca yledir:
a)Farkl element atomlarnn birbirlerini kartrma ihtimalleri azdr.
b)Yan yana bulunan birok elementi ayn zamanda tayin etmek
mmkndr(konsantrasyonlar ok dk ve farkl olsa bile).
c)Atomlamalar ok g olan, zirkonyum, tungsten, uranyum, fosfor, bor gibi
elementlerin scakla dayankl (refrakter) bileikleri bile kolayca
atomlatrlr.
d)Klor, brom, iyot, kkrt gibi metal olmayan elementlerin tayinleri
mmkndr.
e)Metotlarn tayin aralklar ok genitir.
Bunlar alev atomlatrclarda gerekletirmek mmkn olmaz. nk her
element iin farkl alev artlar kullanlr. Birinin tayin edildii alev blgesinde teki
tayin edilemez (ykseltgen ve indirgen blgeler ve alev profilleri).
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
51/125
38
Yukarda saylan stn ynlerine ramen, plazma, ark ve spark metotlarnn alev
ve elektrotermal atomlatrclarn yerini alaca sylenemez. nk plazma, ark ve
spark metodlar emisyon, alev ve elektrotermal atomlatrc metodlar daha ok
absorpsiyon zerine kurulmutur. Emisyon ve absorpsiyon metodlar birbirinin yerini
alan deil, birbirini tamamlayan metodlardr. stelik atomik absorpsiyon cihazlarnn
basit ve ucuz olmas, iletme masraflarnn az olmas, kesinliklerinin yksek olmas
gibi stn ynleri de vardr (Gndz, 2001).
Teorik olarak, katyon ve elektronlardan meydana gelen ve elektrik akmn ileten
bir ortama plazma denir. Plazmann darya kar yk yaklak sfrdr. Baka bir
deyile, plazmada negatif yklerin toplam
pozitif yklerin toplam
na, yakla
kolarak pozitif yklerin toplamna eittir. Plazmadaki katyonlar farkl elementlerden
meydana gelebilir. rnein, argon plazmasnda argon katyonlar, elektronlar ve
doal olarak da ok daha dk oranlarda analizi yaplan numuneden buharlaan
atomlarn katyonlar bulunur. Plazmadaki argon katyonlar byk miktarda enerji
absoplayarak (0.5 ile 5.0 kW arasnda) meydana ortamn scakln uzun sre
yaklak 10.000 K de sabit tutabilirler.
Argon plazma elde etmek iin eitli g kaynaklar kullanlr. Bu kaynaklarda
en ok kullanlan, gl bir mikrodalga radyo frekans ortamndan argon gaz
geirilenidir. Buna ndktif Olarak iftlemi Plazma (ICP) denir. Plazma ortamnda
scaklk, teki atomlatrma ortamlarna gre daha niformdur. Ayrca atomlarn bu
ortamda kalma sreleri daha uzundur (milisaniye mertebesinde). Bunun sonucu
olarakta kendi nn absorplama olaylar meydana gelmez.
ndktif olarak itlemi plazma kayna
, ii ie gemi kuvars borudanmeydana gelir. Bunlar arasndan dakikada 11-17 litre argon gaz geirilir. Borulardan
en geniinin ap yaklak 2.5 cm dir. Bu borunun st ksmnda su ile soutulan bir
radyo indksiyon bobini bulunur. Radyo indksiyon jeneratrnn gc, 27 MHz de
yaklak 2 kW tr. Numune argon gaz ile srklenir. yonlama bir tesla bobini
sparkyla balatlr. ekil 1.1.3de plazma iinde iyon oluumunun nasl meydana
geldii grlmektedir. Numuneden meydana gelen iyonlar ve elektronlar bir
indiksiyon bobini tarafndan oluturulan manyetik alanla etkileir.
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
52/125
39
Bunun sonucu olarak iyonlar ve elektronlar ayn ynde akmaya balar. Ortamn bu
akmaya kar gsterdii direnle scaklk 10.000 Ke kadar ykselir (Gndz, 2001).
ekil 1.1.3. ICP Plazma kayna
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
53/125
40
ekil 1.1.4. Plazma iinde iyon oluumunun emas
1.1.6.1.2.1. ICP'yi karakterize eden zellikler
1. Yksek scaklk (7000-10000 K) oluur.
2. Yksek elektron younluu (birka iyonlama giriimi) vardr.
3. Kimyasal olarak inert bir ortamda serbest atomlar oluur.
4. Alt seviyelerde molekler trler yok veya ok azdr.
5. Optik olarak incedir.
6. Elektrotsuzdur.
7. Patlayc gaz yoktur.
nert kimyasal ortamn anlam, serbest atomlarn bal olarak plazma iinde uzun
mrl olmasdr. ICP'de yksek elektron younluu kolayca iyonlaabilen
elementlerin ilavesiyle nemli oranda deitirilememektedir.
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
54/125
41
ICP'nin bilinen ilk problemlerinden birisi rnein verilmesi ile ilgilidir. Eer
plazma yaklak 4-5 Mhz gibi frekanslarda altrlrsa gz ya damlaseklinde
plazma yaps elde edilmektedir (ekil 1.1.5a).
ekil 1.1.5. (a) 5 Mhz ve (b) 27 Mhz'de plazma ekilleri.
(a)'da gz ya damlaseklindeki plazmann yksek scaklk blgesine numune
nfuz edememektedir.
1.1.6.1.2.2. Giriimler
Temel olarak giriim gzlenmektedir.
1. Kimyasal Giriimler
2. Spektral Giriimler
3. Molekler Giriimler
1.1.6.1.2.2.1. Kimyasal giriimler
Genel olarak bu tr giriim alevli ve grafit frnl sistemlere gre ICP'de daha az
grlr. Bunun nedeni ICPde oksijensiz bir ortamn olmasdr. Ayn zamanda
disosiyasyonun meydana geldii scak blge ile uzun sreli temasn olmas ve bu
blgenin scaklnn ok yksek olmasndan da kaynaklanmaktadr.
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
55/125
42
1.1.6.1.2.2.2. Spektral giriimler
ICP'de daha sk gzlenen giriim trdr. Bu giriim trnde spektral izgiler
birbiri stne akmaktadr. Bunun nedeni yaynm (emisyon) spektrumunun bu tr
hatlarla dolu olmasdr. Bu giriim tr ICP'de en fazla gzlenen giriim trdr.
Bunun yansra molekler giriimlere ICP'de pek fazla rastlanmaz (Dndar, 1999).
8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi
56/125
43
2. KAYNAK ZETLER
2.1. Baldaki Ar Metal erii zerine Yaplm almalar
Gemi yllarda analiz yntemlerinin gelimesine paralel olarak eser elementler
ve bunlarn canl organizmaya etkileri konusunda birok alma yaplmtr
(Bowen, 1966;Underwood, 1971;Prassad, 1976;Bryce-Smith, 1980; Vercruysse,
1984). Ayrca, eser elementler grubuna dahil edebileceimiz toksik metallerin
gdalarda doal olarak bulunan veya evreden bulaan miktarlar hakknda da ok
sayda alma bulunmaktadr (Roschnik, 1973; Hopwood, 1975;Crowley, 1978;
Varma ve Doty, 1979; Morse ve Lisk, 1980;Egan vd, 1985;Sevlimli vd, 1992)Dnyann birok yerinde baldaki ar metal ieriinin evre kirliliini
belirlemede bir kriter olarak kullanlabilecei ynnde almalar vardr. rnein;
Przybylowski ve arkadalar (2001) ylnda yaptklar alma ile baln evresel bir
belirte olarak kullanlabileceini bildirmilerdir. Ayrca Favaro ve arkadalar
(1990),yaptklar alma ile bu fikri desteklemektedirler. Bunun yan sra Leita
(1996) da hem bal ars hem de bal da yaptklar aratrmada her ikisinin de evresel
belirte olarak kullan
labilecei sonucuna varm
, fakat Jones (1987) yapt
biraratrmada baln indikatr olarak bal arlarndan daha az hassasiyet gsterdiini
rapor etmitir.
Ar kolonilerinin ok farkl bitkisel kaynaa yaylm gstermeleri nedeni ile
(Kurt ve Yamankaradeniz, 1982)son yllarda evresel bulama almalarnda
arlarn ve ar rnlerinin indikatr olarak kullanlmas yaygn olarak
incelenmekt